【摘要】由于無線通信技術具有有線網(wǎng)絡不可比擬的優(yōu)點，因此近10年來，無線通信技術不論在商業(yè)應用上，還是軍事應用上，均得到了巨大的發(fā)展。
【關鍵詞】通信技術，發(fā)展，前景
商用和軍用無線網(wǎng)絡都從模擬通信發(fā)展到數(shù)字通信時代。通信設備在兼容原有模擬功能的基礎上完全實現(xiàn)了數(shù)字話音、數(shù)據(jù)、傳真、圖像等業(yè)務的傳輸。內容豐富的無線網(wǎng)絡服務依賴于先進的無線通信技術，未來的用戶還可以對無線網(wǎng)絡服務提出更高的要求，這將進一步促進無線通信技術向前發(fā)展。但現(xiàn)在科學地認識無線通信技術的發(fā)展前景，對于工程技術人員來說是具有可探討意義的。
一、我國無線通信技術現(xiàn)狀分析
目前我國主要的兩大無線運營商——中國移動和中國聯(lián)通—公司為國內無線用戶提供2G的業(yè)務服務，服務內容包括話音、數(shù)據(jù)、電子郵件、網(wǎng)頁瀏覽等，數(shù)據(jù)速率大致在10～200kb/s范圍。同時電信企業(yè)推出了中國自主知識產(chǎn)權的3G無線網(wǎng)絡TD-SCDMA。但由于國內TD-SCDMA技術受產(chǎn)業(yè)鏈等諸多因素的影響，其正式大規(guī)模商業(yè)應用還需要時日。在無線接入方面，WLAN技術在國內得到了廣泛的應用。多個用戶通過WLAN共享技術實現(xiàn)無線Internet的高速接入，在高級酒店、機場、大型娛樂場所，用戶可隨時隨地通過WLAN接入有線網(wǎng)絡，輕松快捷地享受網(wǎng)絡帶來的各種服務。特別要指出的是，高接入速率的無線通信技術，在中國還沒有實質性的進展，仍停留在技術研究階段。我國還需要大力發(fā)展具有自主知識產(chǎn)權的無線通信技術；在網(wǎng)絡應用規(guī)模方面，特別是高速無線接入網(wǎng)的應用上，應加大大、中城市的覆蓋率和使用率，為用戶提供靈活可靠的無線遠程接入。
二、無線通信技術的發(fā)展前景分析
通過對無線通信技術的科學認識，在理論的基礎上結合市場發(fā)展需求，筆者覺得，在我國無線通信技術目前的發(fā)展前景可以總結為以下四個方面的內容。
1、通信網(wǎng)絡的聯(lián)合化和技術要求的集成化。鑒于資金和技術及市場需求等原因，對當前較多種類的無線網(wǎng)絡，通過融合的方式實現(xiàn)異構網(wǎng)絡的互連互通，成為通信網(wǎng)絡，是通信技術發(fā)展的前景之一。網(wǎng)絡的融合主要體現(xiàn)在：核心網(wǎng)的融合、接入網(wǎng)的融合、業(yè)務的融合和終端的融合等。不同的接入網(wǎng)絡需要協(xié)同工作以支持用戶在異構無線環(huán)境中的無線漫游。未來的通信終端具有重配置的能力，必將是計算機與通信的融合體。通信終端不需要用戶的干預,會綜合提供多種無線網(wǎng)絡接入的能力、實時檢測網(wǎng)絡服務狀況，自動完成網(wǎng)絡感知與選擇、軟件升級下載等方面的工作。由于用戶業(yè)務需求的廣泛性，未來的無線通信系統(tǒng)必須實現(xiàn)多種功能的綜合集成：IP業(yè)務和非IP業(yè)務的綜合；話音、數(shù)據(jù)和圖像等業(yè)務的綜合；多MAC接入的綜合；無線傳輸模式的綜合；服務模式的綜合等。
2、通信網(wǎng)絡的高效頻譜接入。無線頻譜的當前使用狀況異常擁擠，無線電頻譜已成為稀缺資源。當前無線通信網(wǎng)絡逐漸向Adhoc、Mesh網(wǎng)絡過渡，傳統(tǒng)的CSMA/CA、TDMA等協(xié)議不能很好地滿足無線網(wǎng)絡高效、大容量通信發(fā)展的需求，MAC層接入?yún)f(xié)議已成為其關鍵技術之一。新的通信機制也能提高頻譜的使用效率，這種新的通信機制就是近年發(fā)展起來的認知無線電技術。認知無線電技術能夠認識感知并判斷其操作工作環(huán)境，能夠通過訓練去動態(tài)地和自適應地調整自己的操作參數(shù)以適應無線環(huán)境和通信網(wǎng)絡。
3、寬帶網(wǎng)絡局域無線接入。通信系統(tǒng)通過接入網(wǎng)絡，為用戶提供業(yè)務服務，由于用戶的移動性，無線接入方式必將成為未來接入技術的重要發(fā)展方向，其中UWB、WLAN和WiMax無線接入技術引起了廣泛的關注。UWB技術具有高傳輸速率、低發(fā)射功率、結構簡單、抗干擾能力強和安全性高的優(yōu)點，主要用于雷達探測、精確定位、無線個人局域網(wǎng)和家庭無線網(wǎng)絡等領域。
4、市場對通信提出保密性要求。無線通信容易暴露出通信雙方的信息，現(xiàn)在越來越多的用戶要求在通信時采取與之相適應的保密手段。當前大多數(shù)保密機或保密卡依靠通信設備提供的通信鏈路實現(xiàn)保密通信，這種方法會帶來較大的額外帶寬開銷，降低了通信效率，使無線頻譜資源白白遭受損失。通過深入分析會發(fā)現(xiàn)電臺中的通信與保密在很大程度上可以相互結合，降低無線信道的開銷，在技術體制上，完全可以實現(xiàn)通信同步與保密同步二合一，跳頻圖案由保密算法導出等，一方面減少了通信頻譜的開銷，另一方面使得偵察和破譯的概率大大降低，充分發(fā)揮出通信與保密相結合的優(yōu)勢。當前無線通信技術可為用戶提供話音、數(shù)據(jù)、圖像傳輸?shù)韧ㄐ庞辛Φ募夹g保障，但是面對各種應用業(yè)務的需求變化和自身的發(fā)展，無線通信技術必將在發(fā)展方面做出相應的反應和調整。我們相信，無線通信技術發(fā)展的明天會更美好，將會給用戶帶來更多的便利。
三、更有效利用頻率
無線電頻率是一種寶貴資源。隨著移動通信的飛速發(fā)展，頻譜資源有限和移動用戶急劇增加的矛盾越來越尖銳，出現(xiàn)了“頻率嚴重短缺”的現(xiàn)象。解決頻率擁擠問題的出路是采用各種頻率有效利用技術和開發(fā)新頻段。
模擬制的早期蜂窩移動通信系統(tǒng)采用頻分多址方式，主要通過多信道共用、頻率復用和波道窄帶化等技術實現(xiàn)頻率的有效利用。隨著業(yè)務的發(fā)展，模擬系統(tǒng)已遠不能滿足用戶發(fā)展的需求。數(shù)字移動通信比模擬移動通信具有更大的容量。同樣的頻分多址技術，數(shù)字系統(tǒng)要求的載干比較小，因而頻率復用距離可以小一些，系統(tǒng)的容量可以大一些。而且，數(shù)字移動通信還可采用時分多址或碼分多址技術，它比模擬的頻分多址制在系統(tǒng)容量上大4-20倍。
GSM作為最具代表性和最為成熟的數(shù)字移動通信系統(tǒng)，其發(fā)展歷程就是一部頻率有效利用技術的演進史。GSM采用時分多址制式，其對頻率的有效利用主要是通過頻率復用技術的不斷升級實現(xiàn)的。從傳統(tǒng)的4×3方式，到3×3、1×3、MRP、2×6等新的復用技術，頻率復用的密集度逐步提升，頻譜效率快速提高，GSM系統(tǒng)的容量得到逐步釋放。1995年開始投入商用的IS－95CDMA（窄帶）系統(tǒng)，以無線技術的先進性和大容量等特點著稱。它以擴頻技術為基礎，不同用戶的信號靠不同的編碼序列來區(qū)分，如果從頻域或時域來觀察，多個CDMA信號是相互重疊的，故理論上CDMA系統(tǒng)的頻譜利用率比GSM系統(tǒng)更高，網(wǎng)絡容量更大。同時CDMA系統(tǒng)具有一定的過載能力，即系統(tǒng)具備軟容量。作為未來第三代移動通信系統(tǒng)主流無線接入技術的WCDMA（寬帶碼分多址）能夠更高效地利用無線電頻率。它利用分層小區(qū)結構、自適應天線陣和相干解調（雙向）等技術，網(wǎng)絡容量可得到大幅提高，可以更好地滿足未來移動通信的發(fā)展要求。
四、網(wǎng)絡趨于融合，走向統(tǒng)一
4.1第三代移動通信系統(tǒng)的結構
第三代系統(tǒng)的主要目標是將包括衛(wèi)星在內的所有網(wǎng)絡融合為可以替代眾多網(wǎng)絡功能的統(tǒng)一系統(tǒng)，它能夠提供寬帶業(yè)務并實現(xiàn)全球無縫覆蓋。為了保護運營公司在現(xiàn)有網(wǎng)絡設施上的投資，第二代系統(tǒng)向第三代系統(tǒng)的演進遵循平滑過渡的原則，現(xiàn)有的GSM、D-AMPSIS-136等第二代系統(tǒng)均將演變成為第三代系統(tǒng)的核心網(wǎng)絡，從而形成一個核心網(wǎng)家族，核心網(wǎng)家族的不同成員之間通過NNI接口聯(lián)結起來，成為一個整體，從而實現(xiàn)全球漫游。在核心網(wǎng)絡家族的外圍，形成一個龐大的無線接入家族，現(xiàn)有的幾乎所有的無線接入技術以及WCDMA等第三代無線接入技術均將成為其成員。
五、未來的網(wǎng)絡構架
技術的發(fā)展、市場需求的變化、市場競爭的加劇以及市場管制政策的放松將使計算機網(wǎng)、電信網(wǎng)、電視網(wǎng)等加快融合為一體，寬帶IP技術成為三網(wǎng)融合的支撐和結合點。未來的網(wǎng)絡將向寬帶化、智能化、個人化方向發(fā)展，形成統(tǒng)一的綜合寬帶通信網(wǎng)，并逐步演進為由核。心骨干層和接八層組成、業(yè)務與網(wǎng)絡分離的構架。
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